Evaluación de métodos de clasificación supervisada para la estimación de cambios espacio-temporales de cobertura en los páramos de Merchán y Telecom, Cordillera Oriental de Colombia

IF 0.5 Q4 GEOLOGY
Yoan Poveda-Sotelo, Mauricio A. Bermúdez-Cella, P. Gil-Leguizamón
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Abstract

En los últimos años ha existido un avance significativo en los Sistemas de Información Geográfica (SIG) y en el desarrollo de métodos de clasificación supervisada, hasta ahora estos no habían sido utilizados para calcular con exactitud la extensión superficial de páramos en sectores de la Cordillera Oriental de Colombia y mucho menos para estimar la distancia entre los límites de esos páramos y los principales rasgos geológicos. Por esta razón, en la presente investigación se evaluaron cinco métodos de clasificación supervisada, con el propósito de determinar cuál de estos posee una mayor resolución para reproducir la extensión y distribución superficial de los páramos de Merchán y Telecom en Saboyá, Boyacá, pertenecientes al Complejo de Páramos Iguaque - Merchán en la Cordillera Oriental de Colombia. Con esta finalidad, se escogieron imágenes satelitales del área de estudio por medio de Landsat 8 para el año 2018 y se clasificaron utilizando algunos algoritmos basados en Machine Learning (SVM, RF, DT, BC y ANN). Para establecer la exactitud y confiabilidad de los datos de clasificación de las características del terreno se calculó el Índice Kappa, que permitió determinar que el método más preciso para este caso fue RF. Adicionalmente, dado que los límites de los páramos coinciden con estructuras geológicas o contactos entre formaciones, se estimó la distancia entre el borde de los páramos y esos rasgos. Los resultados obtenidos en esta investigación son considerados como insumo para futuros análisis multitemporales, y estimación de distintas sirven como herramienta para la elaboración y toma de decisiones en la gestión de recursos naturales, biodiversidad, prestación de servicios ecosistémicos, y ordenamiento territorial para el municipio de Saboyá-Boyacá.
哥伦比亚东科迪勒拉Merchan和Telecom荒地覆盖率时空变化估计的监督分类方法评估
近年来,地理信息系统(GIS)和监督分类方法的发展取得了重大进展,到目前为止,这些方法还没有被用来准确计算哥伦比亚东部山脉部分地区的荒地面积,更不用说估计这些荒地边界与主要地质特征之间的距离了。出于这个原因,在这项研究中,评估了五种监督分类方法,目的是确定其中哪一种方法具有更高的分辨率,可以再现哥伦比亚东部山脉伊瓜克-默沙恩沼泽综合体中位于博亚卡萨博亚的默沙恩和电信沼泽的面积和表面分布。为此,在2018年通过Landsat 8从研究区收集了卫星图像,并使用一些基于机器学习的算法(SVM、RF、DT、BC和ANN)对其进行了分类。为了确定地形特征分类数据的准确性和可靠性,计算了Kappa指数,从而确定了这种情况下最精确的方法是RF。此外,由于荒地边界与地质结构或地层之间的接触重合,因此估计了荒地边缘与这些特征之间的距离。这项研究的结果被视为对未来多时间段分析的输入,对不同时间段的估计可作为萨博亚-博亚卡市自然资源管理、生物多样性、提供生态系统服务和领土管理的决策和决策工具。
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